Совершенствование методов измерения углов пространственной ориентации с применением магнитометрических датчиков
Аннотация
Научно-квалификационная работа аспиранта Дианова С. А. посвящена вопросам пространственной ориентации любых приборов относительно системы отсчёта Земли. Автор обосновал актуальность работы, опираясь на потребность промышленности в разрабатываемых приборах и алгоритмах программной обработки пространственной ориентации. В работе рассмотрены способы математического описания пространственной ориентации и подходы к вычислению кватерниона ориентации на основе опорных векторов. Автор подробно описал особенности опорных векторов ориентации и перечень необходимых измерительных преобразователей для их измерения.
Автор рассмотрел основные источники погрешности, возникающие при измерении опорных векторов ориентации, определил внешние и внутренние дестабилизирующие факторы. В работе предложены методы математической компенсации внешних и внутренних дестабилизирующих факторов на основе трёхэтапной калибровки магнитометрических датчиков. Дана оценка алгоритмической сложности и требований к ресурсам микропроцессора предложенного метода калибровки магнитометра.
После описания способов измерения опорных векторов ориентации и компенсации их погрешностей автор переходит к рассмотрению алгоритма вычисления кватерниона пространственной ориентации. Даётся описание классического метода Маджвика и обоснование его основного недостатка. В работе представлен модернизированный алгоритм расчёта пространственной ориентации, в котором устранён недостаток метода Маджвика. Для данного алгоритма также дана оценка алгоритмической сложности и требований к ресурсам микропроцессора.
Автор рассмотрел основные источники погрешности, возникающие при измерении опорных векторов ориентации, определил внешние и внутренние дестабилизирующие факторы. В работе предложены методы математической компенсации внешних и внутренних дестабилизирующих факторов на основе трёхэтапной калибровки магнитометрических датчиков. Дана оценка алгоритмической сложности и требований к ресурсам микропроцессора предложенного метода калибровки магнитометра.
После описания способов измерения опорных векторов ориентации и компенсации их погрешностей автор переходит к рассмотрению алгоритма вычисления кватерниона пространственной ориентации. Даётся описание классического метода Маджвика и обоснование его основного недостатка. В работе представлен модернизированный алгоритм расчёта пространственной ориентации, в котором устранён недостаток метода Маджвика. Для данного алгоритма также дана оценка алгоритмической сложности и требований к ресурсам микропроцессора.